前不久,德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局(能源監(jiān)管機(jī)構(gòu))發(fā)出警告:沒有俄羅斯天然氣谚赎,德國熬不過冬天蛀漆。如果北溪一號天然氣管道不能恢復(fù)正常供氣或繼續(xù)限制流量俐巴,德國能源形勢可能會進(jìn)一步惡化。這意味著因天然氣緊缺帶來的價(jià)格猛漲必然傳導(dǎo)到終端用戶。作為主要調(diào)節(jié)電源的燃?xì)獍l(fā)電受阻泌祥,難以配合新能源發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)行,電力的穩(wěn)定供應(yīng)將面臨很大風(fēng)險(xiǎn)律跺。更為悲觀的預(yù)測是放暇,能源短缺的狀況會持續(xù)3~5年,成本繼續(xù)上升侦镜,德國正面臨由能源危機(jī)而引發(fā)的國家危機(jī)打吱,歐洲最大的經(jīng)濟(jì)體將走向衰退。不難發(fā)現(xiàn)翠霍,這與德國長期以來致力于能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的目標(biāo)背道而馳锭吨,令人扼腕嘆息。
(來源:微信公眾號“能源評論•首席能源觀”作者:張運(yùn)洲)
多年來寒匙,德國的能源轉(zhuǎn)型被津津樂道零如,似乎已成為國際上的樣板,我國新能源補(bǔ)貼政策的研究制定也不難看到德國的影子锄弱。但自俄烏沖突發(fā)生以來考蕾,包括德國在內(nèi)的歐洲國家經(jīng)歷了能源供給短缺、價(jià)格飆升的困局会宪,也暴露了能源轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性和長期性肖卧。縱觀德國的能源轉(zhuǎn)型歷史狈谊,并對其實(shí)踐成果進(jìn)行分析評估喜命,能為我國的能源電力高質(zhì)量發(fā)展提供有益鏡鑒。
能源轉(zhuǎn)型的先行者
德國是歐洲第一大經(jīng)濟(jì)體河劝,一次能源消費(fèi)總量從2005年的4.8億噸標(biāo)煤降至2019年的4.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(國際能源署數(shù)據(jù))壁榕,目前能源進(jìn)口依存度(凈進(jìn)口量與可用總能源的比率)約為64%,尤其在原油和礦物油產(chǎn)品方面赎瞎,德國的進(jìn)口依存度高達(dá)97%燕紊,天然氣則為89%,煤炭為44%癣吝。自20世紀(jì)90年代起荔寞,德國推行能源轉(zhuǎn)型政策,2020年可再生能源發(fā)電量占比達(dá)到46%体涡,在大國中位居前列超瞧。德國能源轉(zhuǎn)型的動因主要源于三方面甜脖,一是20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)使德國不堪重負(fù),發(fā)展可再生能源可以實(shí)現(xiàn)就近供應(yīng)迈竖,減輕經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)廊畔;二是應(yīng)對氣候變化,降低溫室氣體排放量脖煮;三是降低化石能源的進(jìn)口依存度贬奢。經(jīng)過30多年的轉(zhuǎn)型實(shí)踐,德國的能源轉(zhuǎn)型取得了顯著進(jìn)展蜀骗,成為歐洲乃至世界的先行示例悦追。德國的電力結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化,可再生能源發(fā)電量比例已由2000年的6%上升到2020年的46%限寞,其中風(fēng)電和太陽能發(fā)電量占2020年總發(fā)電量比重大于31%忍啸。德國還制定了2030年將可再生能源發(fā)電量提升至65%的目標(biāo)。在需求側(cè)履植,德國一直推進(jìn)能效提升行動吊骤,特別是在建筑領(lǐng)域,采取技術(shù)創(chuàng)新和政策措施等綜合手段持續(xù)改進(jìn)能效静尼。有數(shù)據(jù)表明,德國在過去30年將能效提升了近30%传泊。
風(fēng)電和光伏發(fā)電迅猛增長
德國能源轉(zhuǎn)型成功的標(biāo)志是風(fēng)電和光伏發(fā)電得到了迅猛增長鼠渺,占比持續(xù)上升,這主要取決于三個(gè)因素眷细。
首先拦盹,此成果離不開政府的強(qiáng)力推動。德國于2000年首次頒布《可再生能源法》溪椎,后根據(jù)執(zhí)行情況和效果進(jìn)行了8次修訂普舆,內(nèi)容涉及新能源上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整、補(bǔ)貼分?jǐn)傂6痢⒉⒕W(wǎng)技術(shù)管理要求以及如何參與電力市場競爭等速痹。2022年7月8日,德國政府審議通過了包括《可再生能源法》在內(nèi)的能源政策一攬子法案修訂绳练,旨在加快可再生能源發(fā)展锦镶,強(qiáng)化聯(lián)邦政府應(yīng)對天然氣發(fā)電不足緊急調(diào)用備用電力(比如煤電)的政策選擇等。持續(xù)的修訂是由于法律在實(shí)施的不同階段暴露出一些問題枫昏,比如過度補(bǔ)貼造成資金入不敷出和消費(fèi)者負(fù)擔(dān)上升過快的問題偶屯、新能源發(fā)電新增規(guī)模與電網(wǎng)發(fā)展不匹配問題、全額保障收購帶來的效率損失問題等旋蝎。政府通過制定出臺《可再生能源法》和滾動修訂來從法律上激勵(lì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的開發(fā)冶习,在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)以固定價(jià)格收購其上網(wǎng)電量并實(shí)行全額收購镰掐,有力促進(jìn)了新能源發(fā)展。
其次琐幔,公眾對能源轉(zhuǎn)型的認(rèn)同度高炸诚,也能夠承受較高的電價(jià)。德國社會對于生態(tài)環(huán)境有著強(qiáng)烈的危機(jī)意識齐秕,大多數(shù)人對于擺脫化石能源持支持態(tài)度沈机,并愿意為此付出經(jīng)濟(jì)代價(jià)。
最后一個(gè)因素是用好了市場這只無形的手笋敞。自2017年起碱蒙,德國政府不再以指定價(jià)格收購綠色電能,而是采用拍賣競價(jià)機(jī)制來確定每年能享受補(bǔ)貼的新能源開發(fā)規(guī)模和投資者夯巷。這不僅推動了新能源技術(shù)進(jìn)步赛惩、成本降低和效率提升,也減輕了消費(fèi)者的負(fù)擔(dān)趁餐。
由于風(fēng)電和光伏發(fā)電固有的間歇性喷兼,很多專家擔(dān)心用戶的供電質(zhì)量和可靠性指標(biāo)會有所下滑。但實(shí)際上后雷,德國多年來全國負(fù)荷趨于穩(wěn)定季惯,2020年最高負(fù)荷為7600萬千瓦,僅常規(guī)電源裝機(jī)總量就達(dá)到1.1億千瓦臀突,加上跨國聯(lián)絡(luò)線2000萬~3000萬千瓦的交換能力勉抓,合計(jì)遠(yuǎn)超過最高負(fù)荷,確保德國即使不計(jì)新能源發(fā)電量候学,也能支撐起全社會用電需求藕筋。在調(diào)度管理上,長期以來德國實(shí)行“自下而上”的“自平衡”運(yùn)行模式呕摹,全國有2700個(gè)平衡單元蒂抒,實(shí)時(shí)運(yùn)行中各平衡單元偏差由四大輸電網(wǎng)運(yùn)營商統(tǒng)籌負(fù)責(zé),從而顯著降低整個(gè)系統(tǒng)的平衡壓力二搀。根據(jù)德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局的公開資料先兆,2020年電網(wǎng)終端用戶平均停電時(shí)間創(chuàng)造2006年以來的最短紀(jì)錄,為10.73分鐘危婚。由此可見褥欺,隨著可再生能源占比持續(xù)增加,在分布式新能源加快發(fā)展的背景下峦仲,其供電可靠性并未受到影響盔鬼。
轉(zhuǎn)型之路突遇“寒冬”
2021年,國際上包括一次能源在內(nèi)的大宗商品價(jià)格大幅上漲,給世界各國的經(jīng)濟(jì)社會運(yùn)行帶來較大沖擊女饺。特別是俄烏沖突爆發(fā)以來纹怨,歐洲國家飽受能源短缺和價(jià)格飆升之苦,德國也是深受其害儒恋,預(yù)計(jì)今年冬天天然氣大量短缺善绎,屆時(shí)大量工廠將很可能暫停運(yùn)轉(zhuǎn)。近日诫尽,德國副總理兼經(jīng)濟(jì)和氣候保護(hù)部長羅伯特·哈貝克在接受媒體采訪時(shí)表示禀酱,德國企業(yè)將不得不停止生產(chǎn)、解雇工人牧嫉,供應(yīng)鏈將崩潰剂跟,人們不得不貸款支付取暖費(fèi)。此輪能源危機(jī)深受地緣政治沖突的影響酣藻,其結(jié)果是歐洲蒙受的損失不可估量曹洽,德國首當(dāng)其沖,危機(jī)何時(shí)結(jié)束辽剧,尚有很大的不確定性送淆。回顧德國的轉(zhuǎn)型之路怕轿,從能源轉(zhuǎn)型的“樣板”到如今深陷能源危機(jī)的局面偷崩,有三點(diǎn)教訓(xùn)值得正在經(jīng)歷能源轉(zhuǎn)型的大國汲取。一是德國的能源戰(zhàn)略不夠成功撞羽。德國早在2013年就宣布將于2022年關(guān)閉所有核電站蛾藐,2019年宣布2038年前淘汰煤電,騰出的空間由新能源發(fā)電和氣電彌補(bǔ)昂贷。但目前核電和煤電發(fā)電量總計(jì)超過三分之一,這樣的激進(jìn)戰(zhàn)略致使德國在當(dāng)前的能源危機(jī)面前舉步維艱答艘。一方面拆翘,失去俄羅斯氣源使德國氣電出力大打折扣,冬季取暖能源缺口很大息体;另一方面囊脉,增加的新能源發(fā)電彌補(bǔ)不了核電和煤電激進(jìn)退出所造成的缺口。據(jù)最新報(bào)道狗悔,德國和歐洲其他多國計(jì)劃重啟煤電度過這場危機(jī)屉争。可以說巡软,德國的能源戰(zhàn)略忽略了國家的能源安全和外部抗風(fēng)險(xiǎn)能力檩讯,短期目標(biāo)和中長期目標(biāo)脫節(jié),遠(yuǎn)水解不了近渴,不能說是成功的戰(zhàn)略干跛。二是新能源補(bǔ)貼政策難以為繼子姜。德國的補(bǔ)貼政策雖然刺激了光伏發(fā)電和風(fēng)電的快速發(fā)展,但羊毛出在羊身上楼入,高額補(bǔ)貼同樣帶來高電價(jià)問題哥捕。2015年,德國居民用電量占比為26%左右嘉熊,其平均價(jià)格為2~2.4元/千瓦時(shí)遥赚,在西歐國家中是最高的,其中新能源補(bǔ)貼附加在居民電價(jià)中占比達(dá)到20%以上阐肤,家庭用電負(fù)擔(dān)沉重凫佛,后來的補(bǔ)貼退坡政策也是不得已而為之。三是電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施滯后問題始終未能解決泽腮。德國的新能源早期主要采用分散開發(fā)的模式御蒲,考驗(yàn)的是配電網(wǎng)的適應(yīng)水平和接納能力。近年來诊赊,隨著北海及波羅的海風(fēng)電的規(guī)暮衤化開發(fā),北電南送問題逐步顯現(xiàn)楚餐。新建南北直流輸電通道的方案進(jìn)展緩慢斤卒,主要是由建設(shè)輸電走廊涉及征地難度大、環(huán)保政策制約撇扯、周期長囚誓、干擾多等因素造成的。從某種意義上講见撵,電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施滯后是影響德國新能源繼續(xù)大規(guī)模增長的主要瓶頸启孔。
激進(jìn)轉(zhuǎn)型必有代價(jià)
通觀德國能源轉(zhuǎn)型,我國也能從中得到三點(diǎn)啟示薪尉。
第一键羡,能源安全始終是首要目標(biāo)。推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型凡加、應(yīng)對氣候變化是人類的共同使命慰奉,大力開發(fā)風(fēng)電及太陽能發(fā)電是加快能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性舉措,必須長期堅(jiān)持氧胳。然而证森,能源轉(zhuǎn)型必須建立在確保能源安全的基礎(chǔ)之上,先立后破伴鳖,不能急于求成节值。德國能源戰(zhàn)略的失誤源于激進(jìn)的棄核棄煤政策。其傳統(tǒng)能源的供應(yīng)主要來源于外部,由于俄烏沖突何時(shí)結(jié)束難以預(yù)料察署,德國的能源危機(jī)注定會持續(xù)幾年闷游,德國尋求俄羅斯能源替代方案的經(jīng)濟(jì)代價(jià)預(yù)計(jì)會更高,加之新冠肺炎疫情和通脹沖擊贴汪,若出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)衰退就不足為奇了脐往。相比之下,我國政府一直高度重視能源安全問題扳埂,反復(fù)強(qiáng)調(diào)立足國情推動煤炭清潔低碳高效開發(fā)利用业簿,抓住機(jī)遇大力發(fā)展可再生能源,截至目前成功地應(yīng)對了此輪全球性能源危機(jī)阳懂。這充分證明了我國政府高水平的戰(zhàn)略預(yù)判能力和宏觀調(diào)控能力梅尤。
第二,長遠(yuǎn)來看岩调,發(fā)展新能源能夠明顯降低能源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)巷燥。據(jù)英國石油公司統(tǒng)計(jì),2021年全球化石能源消費(fèi)占比仍達(dá)到82%左右沛狱,石油的闹、天然氣和煤炭跨國貿(mào)易主要依靠美國、俄羅斯尤乎、中東等國家及地區(qū)翼养,存在因政治、經(jīng)濟(jì)波寓、軍事干預(yù)而中斷的風(fēng)險(xiǎn)缘嗦,給世界能源安全帶來持久的憂患。另外报逛,風(fēng)電和太陽能發(fā)電資源豐富烦草,分布相對均衡,隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降任疤,開發(fā)潛力巨大招砌,就地就近分散供應(yīng)是減少化石能源集中配置風(fēng)險(xiǎn)的有效對策。經(jīng)歷本輪能源危機(jī)策洒,國際上也得到了新能源發(fā)展步伐還需進(jìn)一步加快的啟示。我國也應(yīng)從中汲取教訓(xùn)顽腾,加大新能源的發(fā)展力度近零,提高抵抗能源風(fēng)險(xiǎn)的能力。第三抄肖,應(yīng)樹立系統(tǒng)思維久信,推動新能源高比例融合發(fā)展。按照目前的趨勢,我國新能源在未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)將保持高速增長裙士。新能源出力具有間歇性的特點(diǎn)入客,而用戶的可靠性指標(biāo)又不能降低,這給電力系統(tǒng)保供帶來的挑戰(zhàn)不可低估腿椎。實(shí)際上桌硫,國內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)對新型電力系統(tǒng)發(fā)電的構(gòu)建和運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)知尚處于初級階段,比如啃炸,構(gòu)建一個(gè)區(qū)域級高比例新能源發(fā)電(電量占比為30%~60%)的仿真型電力系統(tǒng)铆隘,并進(jìn)行電力電量平衡仿真研究、穩(wěn)定特性解析的案例至今沒有出現(xiàn)南用,在這方面德國的現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)值得借鑒膀钠。
下一步,我國應(yīng)抓緊研究論證末径,堅(jiān)持以電力為中心推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型俺媳,堅(jiān)持電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲整體協(xié)同配置,堅(jiān)持電源的多元化路徑肉棕,堅(jiān)持電源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展驮桐。一邊發(fā)展,一邊探索伴糟,不斷解決暴露出來的問題熏祝,為我國的能源轉(zhuǎn)型提供有力支撐,助力“雙碳”目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)壮焰。
(作者系國網(wǎng)能源研究院原院長)